《人教版物理选修3-1：《带电粒子在匀强磁场中的运动》课时训练(含答案).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版物理选修3-1：《带电粒子在匀强磁场中的运动》课时训练(含答案).docx（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、带电粒子在匀强磁场中的运动课时训练1.如图所示 ,带负电的粒子以速度v 从粒子源 P 处射出 ,若图中匀强磁场范围足够大 (方向垂直纸面 ),则带电粒子的可能轨迹是()A. aB. bC.cD.d答案 :BD解析 :粒子的出射方向必定与它的运动轨迹相切,故轨迹 a、 c 均不可能 ,正确选项为 B、D。2.如图所示 ,AB 是一弯管 ,其中心线是半径为R 的一段圆弧 ,将它置于一给定的匀强磁场中 ,磁场的方向垂直于圆弧所在平面,并指向纸外。有一束粒子对准A 端射入弯管 ,粒子有不同的速率 ,不同的质量 ,但都是一价正离子。则 ()A. 只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B.只有质量大小
2、一定的粒子可以沿中心线通过弯管C.只有 mv 乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D.只有能量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管答案 :C解析 :由 r= 得 ,当 r、q 、B 相同时 ,mv 乘积大小相同 ,但 m 不一定相同 ,v 也不一定相同 ,故选项 A 、 B、 D 错误 ,选项 C 正确。3.如图所示为带电粒子 (不计重力 )在匀强磁场中的运动轨迹。 中央是一块金属薄板 ,粒子穿过金属板时有动能损失。则()A .粒子带负电B.粒子的运动路径是ABCDEC.粒子的运动路径是EDCBAD .粒子在下半周的运动时间比上半周运动时间长答案 :AC解析 :粒子穿过金属板时动能有损失,速度
3、变小。由r= 知,粒子在穿过金属板以后运动 半径变小 ,由此可判定粒子的运动路径是EDCBA。由粒子的 运动路径 ,且洛伦兹力方向沿半径指向圆心,运用左手定则可判断粒子带负电。粒子在同一磁场中上、下两个半周运动速度大小虽然不同,但周期相同 ,在上、下两个半周运动时间各为半个周期 ,时间相等。4.用回旋加速器来加速质子,为了使质子获得的动能增加为原来的4 倍,原则上可以采用下列哪几种方法()A. 将其磁感应强度增大为原来的2 倍B.将其磁感应强度增大为原来的4 倍C.将 D 形盒的半径增大为原来的2 倍D.将 D 形盒的半径增大为原来的4 倍答案 :AC解析 :粒子在回旋加速器中旋转的最大半径等
4、于D 形盒的半径 R,由 R= 得粒子最大动能 Ek=mv 2= ,欲使最大动能为原来的4 倍,可将 B 或 R 增大为原来的2 倍,故选项 A、C 正确。5.如图所示 ,光滑绝缘轨道ABP 竖直放置 ,其轨道末端切线水平 ,在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域,电场竖直向上 ,磁场垂直纸面向里。一带电小球从轨道上的 A 点由静止滑下 ,经 P 点进入场区后 ,恰好沿水平方向做直线运动。 则可以断定()A. 小球带负电B.小球带正电C.若小球从 B 点由静止滑下 ,进入场区后将立即向上偏D.若小球从 B 点由静止滑下 ,进入场区后将立即向下偏答案 :BD解析 :带电小球进入场区沿水平方向做匀速
5、直线运动,受力平衡 ,若小球带负电 ,所受静电力、重力、洛伦兹力均竖直向下 ,小球受力不平衡 ,故选项 A 错误 ;若小球带正电 ,所受静电力、 洛伦兹力竖直向上 ,重力竖直向下 , 可以平衡 ,故选项 B 正确 ;若小球从 B 点静止滑下 ,进入场区速度减小 ,所受洛伦兹力减小 ,静电力和重力保持不变 ,故合外力竖直向下 ,小球向下偏 ,故选项 C 错误 ,选项 D 正确。6.如图所示 ,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为q的液滴在竖直面内做半径为R 的匀速圆周运动 ,已知电场强度为E,磁感应强度为 B,则液滴的质量和环绕速度分别为()A.B.C.BD.答案 :D解析 :液滴做匀速圆
6、周运动,是洛伦兹力提供向心力,故重力与静电力相等,由qE=mg得到 m=, 由 qvB=,7.长为 L 的水平极板间为 L,板不带电。现有质量为间中点处垂直磁场以速度 v又得到 v=, 故 D 正确。,有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B,板间距离m 、电荷量为 q 的带正电粒子 (重力不计 ),从左边极板水平入射 ,如图所示。欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是()A. 使粒子速度 vC.使粒子速度 vD.使粒子速度 v 时粒子能从右边穿出。粒子恰从左边穿出时圆心在 O 点,有r 2= 得 v2=所以 v 时粒子能从左边穿出。8.如图所示 ,分布在半径为r 的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电荷量为q 、质量为 m 的带正电的粒子从磁场边缘A 点沿圆的半径AO 方向射入磁场 ,离开磁场时速度方向偏转了60 角。试求 :(1) 粒子做圆周运动的半径 ;(2) 粒子的入射速度 ;(3) 粒子在磁场中运动的时间。答案 :(1)r(2)(3)解析 :带电的粒子从磁场射出时速度反向延长线会交于O 点 ,画出磁场中运动轨迹如图所示 ,粒子转过的圆心角 =60 。(1) 由几何知识得R=r t an 60 =r 。(2) 由 R=, 因此 v= 。(3) 在磁场中运动时间为t= T= 。